刘英英
摘要：科学技术的发展迅速,我国的水利基础工程建设也日新月异,是重要的民生工程。在施工过程中首先就要保障的就是水利工程的施工质量,在质量的基础上提高水利工程的施工效率。人们生产生活过程中对于水利工程堤防防渗的施工的要求越来越高,在这样的大背景下,如何进一步改善水利工程施工工艺、以有效提升水利工程质量就变得十分重要且迫切了。基于此,文章从现阶段我国常用的水利工程堤防防渗施工技术出发,分析探讨了水利工程堤防防渗施工技术的作用及应用要点,以供参考。
关键词：水利工程，堤防，防渗施工技术，工程质量
1.引言
在我国城市化进程不断加快的过程中,传统水利工程中的堤防防渗施工技术的不足开始显现,做好堤防防渗施工工作,一方面能够提高项目泄洪排涝作用,另一方面也是整体项目达到极高稳定性的关键[1]。作为城市建设中不可或缺的部分,水利工程的建设一直以来便是人们广泛关注的对象,面对水利工程堤防防渗施工技术无法满足社会发展需要的现状,本文将以水利工程堤防防渗施工技术要点为核心,提出了几点实际应用当中的问题以及应对措施。
2.当前水利堤防防渗工程中的现状和不足之处
2.1水利工程堤防作用及我国水利工程堤防防渗现状
在水利工程中,堤防十分常见,常筑于江、河、湖等区域的边沿部位,是阻挡水流对工程建筑的冲击的重要设施,也是目前我国应用最为广泛的防洪工程。就水利工程中堤防的应用情况来看,防洪、避洪,提高水利工程建筑的泄洪能力,保护沿海区域的财产和人民的生命安全是堤防的主要应用目的。此外,水利工程堤防还具备开展垦殖、改善农业生产条件、促进农业生产顺利进行、提高农作物产量的功能与作用。但目前我国大多数水利工程中的堤防未能充分发挥上述作用,堤防在实际的应用过程中存在着较为严重渗漏问题,此外,受到渗漏问题的影响,部分工程在长期的运行中还可能出现大坝破坏或倒塌的现象,上述问题的发生,不仅严重降低了水利工程对于水资源的利用效率,同时也严重阻挡了水利工程堤防功能的发挥[2]。鉴于此,有必要对水利工程堤防防渗施工技术进行进一步分析和完善,以帮助工程的堤防实现加固工程主体、提高水资源利用效率的目的。
2.2当前水利堤防防渗工程中的不足之处
虽然改革开放以来,我国科技取得了飞速发展,但是与发达国家还是有一定的差距。就拿防渗技术来说,我国在设备和经验方面,与发达国家还存在一定的差距,我们要在防渗工程中,借鉴外国的经验,努力研发设备等。只有这样,我们才可以尽快完善我国的防渗技术,有能力应对大型的水利工程建设。在水利工程建设中,难免有人会通过不正当手段进行招标,而中标之后,为了利益又对工程进行偷工减料,这样的做法无疑严重威胁到工程的可靠性,也是对祖国和人民严重的不负责任。为了杜绝此类事件的发生,有必要将招标等重要事宜进行透明化、公开化、责任化。只有这样,才能保证在防渗工作中安全、严谨。防渗技术单一,也是我们现阶段面临的重要问题,由于我国科技水平的不足和施工经验的欠缺,我国的防渗技术,对比发达国家还比较单一[3]。而防渗工程是一件严谨复杂的工程,要考虑的因素很多,用单一的防渗技术,很容易达不到预期的防渗目标,从而影响安全。对于水利工程来说,由于工程的复杂性,发生渗水的原因也是有很多的。比如说是设计之初的原因,由于早期我们的技术单一,我们在设计水利工程时,对防渗工作的经验缺,导致施工后没有达到预期的防渗目标。还有可能是材料质量上出了问题,施工的工程队,为了利益最大化,压缩了原材料的成本,导致在后期防渗工作中,原材料质量不堪,整个水利工程存在极大的安全隐患。时间因素也是我们需要考虑的重要因素,很多水利工程在修建之初,固若金汤,但是经过多年以后,受腐蚀、自然灾害等影响,其耐久力逐渐受到影响,最终出现安全隐患,导致防渗工作越来越差。而且也受施工成员技术的影响,在早期施工中,一些施工队员缺乏经验和设备,没有进行统一管理的情况下,很容易导致没有完成施工目标。总的来说影响水利工程防渗的因素有很多,我们不能一概而论[4]。
3.案例分析
3.1石坝段工程设计
考虑到该堤段历史上曾经为险工,有可能存在石坝,建设单位又于9月26日至11月15日引用郑州黄河机械厂生产的原用于锥探灌浆的ZK24型打锥机,沿拟设计截渗墙轴线进行锥探,孔距0.5-1.Om,锥探深度12.5-15.Om。本次探测,共探出地下石坝12段,总长度472m,距地面的埋藏深度在1.0-12.Om.,石坝间的坝档距较短。其中,327+000-328+100标段3段,共长118m;330+500-333+000标段9段,共长354m。经探测,其它堤段分布有硬粘土层(含姜石),共计12段,总长度800.7m。其中有l段为流沙段,长35m。目前防渗墙施工方法较多,有水泥土搅拌桩防渗墙、振冲防渗板墙、垂童铺塑、高压喷射防渗板墙等。水泥土搅拌桩防渗墙、振冲防渗板墙、垂直铺塑这几种施工方法,虽然经济,但受地质条件限制,当地层含有孤石或堆石时,将无法施工。高压喷射造墙,单位造价相对高,但不受地质条件的限制。为适应含孤石或堆石的地层,经综合比较,石坝段采用高压摆喷防渗板墙,设计堤脚防渗墙墙体插入第4层粘土不少于0.5m,墙体深度为14.55-17.OOm。高压摆喷防渗板墙技术已在堤防加固、水库防渗、基础处理等领域广泛采用。根据本工程地质条件,采用该技术,可有效地在石料与土体间形成水泥浆固结体,达到防渗目的,技术可靠性较高,工程质量有保证。
3.2设计指标及主要技术参数
墙体设计指标：
①渗透系数小于1×101cm／s；
②抗压强度大于2．OMpa
主要技术参数:工程正式开工前，应进行成墙实验。施工主要技术参数应由成墙实验获得。 成墙实验可参考下列参数；
①高压水：P=35～40，Q=75L／min
②压缩空气：P=O．3～O．8Mpa，Q=60～80L／min
③水泥浆：采用普硅425#水泥，比重≥1．45t／m3
④提升速度：lO～40cm／min
⑤摆角：≥450
⑥孔距1．0米
3.3工程布置与结构
在不改变高压摆喷防渗板墙轴线及墙顶、底高程的情况下,采用振冲防渗板墙施工方法。振冲防渗板墙段与原已施工的墙体采用搭接,墙体厚度主要受允许水力坡降控制。设计振冲防渗板墙墙体强度大于1Mpa,其适应地基变形的能力大为增加,参照已建工程实例,经分析取截渗墙允许水力坡降J=100;按该堤段2000年标准设防水位取截渗墙渗压水头H=lOm,则允许墙体最小厚度Hmin=H／J=O．1m,考虑施工要素，取墙体厚度B=O.15m。
3.4设计指标及主要技术参数
墙体设计指标
①渗透系数小于l×101cm／s
②抗压强度大于1.OMpa
主要技术参数工程正式开工前，应进行成墙实验。施工主要技术参数应由成墙实验获得。
成墙实验可参考下列参数：
①槽孔间距：0.6m
②振管垂直度：≤3‰
③浆液：采用普硅425#水泥，比重： ≥1．6t／m3，进浆量71～165L／min。
④切入、提升速度：切入速度<8m／rain，提升速度<3m／min
3.5工程效果
工程建成后选取其中的一个代表断面(327+500)进行分析，墙体渗透系数取1 10-6cm／s：墙体厚度按0.15m计。分析结果表明,渗流出逸点高度,出逸比降较原来明显降低,能满足渗流稳定要求。本工程高喷墙体面积为6487m2,振冲防渗板墙面积12122m2,每天可完成墙体面积350~600m2。拟采用离喷和振冲防渗扳墙机组各l套,设备24小时连续作业。每天可完成约高喷墙150--300m2、振冲防渗板墙200~300m2。工程建成后,防渗效果显著。尤其在2003年洪水期间,背堤无渗水,群众生活安定,居住环境锝到大大改善。
4水利工程堤防防渗施工技术的应用研究
4.1混凝土防渗墙施工技术的具体应用研究
在实际的水利工程堤防防渗施工技术中,混凝土作用非常大,其对施工效果以及质量提升有着非常大的影响。所以,在实际的施工作业期间,混凝土防渗墙施工技术,需要借助混凝土来完成,以确保防渗作用能够发挥到最大。结合相关实践经验得知,在水利工程堤防防渗施工期间,对这一技术进行采用和选择,其操作性强,并且非常便利。因此,在施工工作开展过程中,应该依照不同的深度差异,科学且规范的对这一技术进行应用。通常情况下,针对混凝土防渗墙施工技术而言,其主要可以分为深厚型和浅薄型两种形式。针对浅薄型这一形式而言,其深度应该在15厘米左右,而针对深厚型而言,其深度通常会在100~200厘米左右。故而在实际的施工环节,墙体的深度需要依照水利工程的具体情况,科学选择。
4.2 帷幕灌浆防渗施工技术的具体应用研究
在水利工程具体的建设期间,由于现代化先进水平的不断更新和发展,使得这一工程的施工技术也变得越来越多样化。在实际的发展过程中,由于地区的不同,应该在明确水利工程实际施工现状的基础上,合理的对防渗技术进行采用,以确保工程质量能够有效提升的同时,还可以将这一技术的作用和价值发挥到最大。针对帷幕灌浆防渗施工技术而言,其是水利工程堤防防渗施工技术中一个比较常用的技术,对这一技术进行合理的应用,可以有效促进施工质量的提高。因此,在具体的使用过程中,相关人员一定要严格的依照流程和标准进行,以确保后续的工作能够有序进行和开展。一方面,在开展灌浆作业的前期阶段,应该对浆液依照国家的相关标准和规范比例进行制作,以确保灌浆液的流动性能够满足施工要求,保证其可以具有良好的胶凝性。另一方面,在具体的施工作业进行期间,应该将浆液灌注到水利工程中的堤防岩层中,然后再通过一段时间的凝固的化学反应以后,让浆液能够达到完全凝固的效果和目的,以便施工技术能够对堤防缺陷岩石层强度进行优化和改进,让其可以满足施工的具体求,有效促进施工质量的提高。在实际的施工作业过程中,还应该进一步提升岩石层整体的渗透作用,保证其具有较强的密封性[5]。
4.3劈裂灌浆防渗施工技术的具体应用研究
针对水利工程堤防防渗施工技术而言,劈裂灌浆防渗施工技术也是其比较常见的一种手段。在实际的建设工作进行阶段,对这一技术进行采用,其可以有效提升施工进度,保证施工质量。为了可以更好的促进施工效果提高,在对这一技术进行应用过程中,需要严格的依照步骤和流程进行。首先,应该对水利工程中的堤坝轴线区域进行部分施工,利用灌浆的压力对坝体实施劈裂作用[6]。其次,上述工作完成之后,应该将浆液灌注到坝体中,保证其可以起到良好的加固作用。最后,当完成一系列工作以后,通过一段时间的凝固,可以让坝体具有较强的防水性。
4.4高压喷射防渗墙施工技术的具体应用研究。
针对高压喷射防渗墙施工技术而言,其主要是通过高压喷射工具的采用,对土层进行破坏或者冲击,以保证可以进一步促进土层颗粒之间融合效果的提高,确保其在一段时间之后,材料可以出现凝结硬化的情况,进而让其最终可以达到防渗的效果和目的。在具体的水利工程施工过程中,对这一技术进行采用期间,需要依照一定的步骤进行。首先,相关人员需要对钻孔机械设备进行应用,合理的开展钻孔操作工作,同时依照具体的水利工程施工现状,有针对性的在对应位置进行浆液灌注喷射工具的安置,以便高压将液可以有效的通过工具使用,向图层注射浆液,以确保后续的工作可以合理进行[7]。其次,应该合理的对土层进行搅拌,并且科学的切割技术进行应用,以保证涂层的结构特点能够发生改变,进而让其与浆液之间能够充分的融合在一起,从而形成一个良好的连接整体,进而从根本上促进施工效果的提高,最大程度的防止渗漏情况出现。
5.措施
5.1加强防渗施工的管理工作
在开展水利工程堤防防渗施工技术前,必须要对于施工现场的周围环境以及地形条件进行相应的勘察,并且考虑到多个因素的影响,既然设计出科学合理的施工方案,以及合适的防渗施工技术。除此之外,施工人员也要进行相应的培训考核工作,不仅仅可以提高自身的知识技术水平,还能有效的在面对一些突发问题是找到相应的解决措施。水利工程的质量要想得到更好的保证,相应的施工单位必须要根据现场的实际情况,将施工的各个环节把握清楚,并且制定相应的堤防防渗施工技术的计划,对于水利工程所使用的原材料必须要严格按照标准的规范要求进行选购,不能为了自身的利益而选用质量不合格的材料。对于水利工程堤防防渗施工时施工人员每一个施工环节都要选择合适的防渗施工技术,能够有效的保证水利工程的整体质量[8]。
5.2加大防渗工程的监管力度
水利工程堤防防渗施工整个过程是比较复杂,并且规模较大,周期较长,因此大多数情况下是由多个施工单位一起完成,而进行相应的监督管理工作是非常重要的。由于施工人员在进行施工过程当中难免会发生各种各样的问题,那么就会影响到水利工程的整体质量,而加强堤防防渗施工过程当中的监管力度,能够有效地避免这一情况的发生。除此之外,施工人员必须要严格按照标准的规范要求进行操作,不能仅凭自己的个人意愿进行,否则将会发生严重的安全隐患问题,施工团队必须要加强监督管理的力度,才能够有效地提高水利工程的质量[9]。
6.结语
简而言之,水利工程施工项目作为推动我国经济持续发展的重要部分,那么就必须紧跟时代发展步伐,全面分析项目后期出现的渗漏问题,通过完善合理的堤防防渗施工技术,提高水利工程项目整体的稳定性以及安全性。本文以水利工程堤防防渗施工技术应用要点为出发点,根据现实条件下堤防防渗施工技术应用当中的问题,提出了几点针对性的建议,希望能够给相关人士提供重要参考依据的同时,也能够为我国水利工程施工行业迈向稳定发展方向打下坚实的基础。
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